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Autor Thema:  Wellengenerator + Biegespannung, eure Meinung... (2523 mal gelesen)
Orlando
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erstellt am: 16. Sep. 2011 07:41    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Guten Morgen Forum,

folgende Aufgabenstellung:

Mit dem Wellengenerator wurde eine mehrfach abgesetzte Welle entworfen.

An der Stelle mit dem schwächsten Querschnitt wurde manuell eine Biegespannung von 311,046 N/mm^2 berechnet.

Warum manuell, nun der Querschnitt an der schwächsten Stelle ist zwar ein Kreisringquerschnitt aber es wurden mehrere Extrusionen vorgenommen die diesen Querschnitt jetzt als eine Art Kreuz darstellen.

Der Wellengenerator kann ja nur Extrusionen berücksichtigen, z.B. durchgängige Innenbohrungen (bezogen auf die Wellenachse)oder kegelförmige Außenkonturen usw., die mit seinen eigenen Möglichkeiten erstellt wurden.
Er berücksichtigt auch nicht Querbohrungen die radial mit seinen Werkzeugen erstellt wurden.

Also, die Berechnung der Biegespannung an der selben Stelle wie zuvor manuell gerechnet ergibt einen anderen Wert!

Wie bin ich überhaupt vorgegangen:

Die Welle hat am schwächsten Querschnitt einen Außendurchmesser von 305 mm und eine durchgängige Innenbohrung von 80 mm, also ein Kreisring.
Dazu kommen die Materialentnahmen im Bereich der Außenkontur.

Ich hab eine Arbeitsebene im schwächsten Querschnitt erstellt, darauf eine Skizze gelegt und dann mit Grafik aufschneiden laß ich mir den vorliegenden Querschnitt anzeigen.
Nächster Schritt ist Schnittkante projizieren.
Dann laß ich mir über die Bereichseigenschaften die Flächenmomente zweiten Grades ausrechnen.

Nun kann ich mir ja unter Berücksichtigung des vorliegenden Randfaserabstandes von 305/2 mein Widerstandsmoment ausrechnen.

Mit einem bekannten Biegemoment hab ich dann die Spannung im Querschnitt gerechnet und komme auf 311,046 N/mm^2.

Der Generator zeigt mir aber nur etwas um die 288 N/mm^2 an.

Ich weiß ja woher das kommt, er berücksichtigt keine Extrusionen so das er mit einem falschen Flächenmoment (nur die einer Kreisringfläche mit den Abmaßen 305mm Außendurchmesser und 80 mm Innendurchmesser) rechnet.

Und jetzt meine Frage:

Durch reduzieren des vorhandenen Außendurchmesser von 305 mm auf 260,3233 mm erhalten ich mit dem Generator die selbe Biegespannung die ich manuell gerechnet habe.

Kann man das so machen?

D.h. durch Vorgabe einer vorhandenen Biegespannung (manuell zuvor ermittelt) bzw. eines vorgegebenen Biegemomentes den Außendurchmesser des mit dem Generator erzeugten Wellenabschnittes so zu verändern das die Spannungen manuell gerechnet im Vergleich mit der Generatorrechnung gleich sind.

Und was auch sehr wichtig ist, kann ich dann damit weiter rechnen!

Ich hab real 305 mm Außendurchmesser und hab den auf 260,3233 mm reduziert um auf die gleichen Biegespannungen zu kommen.

Gruß mit Hoffnung auf Antworten....

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Leo Laimer
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erstellt am: 16. Sep. 2011 07:54    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Orlando 10 Unities + Antwort hilfreich

Hallo Orlando,

Ich hab zwar Deinen Text verstanden, aber nicht warum Du aufgrund eines offensichtlichen Rechenfehlers des WG (bravo dass Du da draufgekommen bist) die Modellgeometrie verändern, und was Du weiter damit machen willst.
Wenn der WG falsch rechnet, ab in die Tonne damit (und Adesk einen geharnischten Bericht senden), und mach einfach klassisch weiter.

------------------
mfg - Leo

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Orlando
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erstellt am: 16. Sep. 2011 08:50    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Hallo Leo,

mir geht es um die vorliegenden Schubkräfte, da die Welle ein Festlager (Mitte), ein Loslager (links außen)und ganz rechts außen zwei kleinere Zylinderrollenlager auf die eine gemeinsame Außenhülse geschoben ist, hat.
Diese zwei kleineren Zylinderrollenlager mit gemeinsamen Außenmantel liegen in eine Art Prisma auf.
Also ein nur Stützlager!

Also zweifach gelagert mit zusätzlicher Stützlagerung die angestellt werden kann (das Prisma wird angestellt!!).

Durch die unterschiedlichen Wellendurchmesser 305 oder 260,3233 erhalte ich abweichende Werte für die Schubkräfte.

Bei nur zwei Lager, also das Festlager und das Loslager, kann ich die Wellendurchmesser ändern wie ich will da bleiben die Schubkräfte immer gleich (bei gleichen Belastungen natürlich).

Erst ab einem dritten Lager ändern sich die Schubkräfte mit den Wellendurchmessern!

Das hat m.M. nach mit den Durchbiegungen zu tun die von dem Generator berücksichtigt werden.

Es liegen in meinem Fall zwei Nulldurchgänge vor!!

Hmm.. wie würdest du (ihr)diese Stützlager bewerten?

Als zwei einzelne Loslager (für die Berechnung der Schubkräfte / Welle) oder als eine Lagerstelle (für die Berechnung der Schubkräfte / Welleneberechnung)?

Ach so, der Generator rechnet nicht falsch sondern nur mit den Dingen die er kennt!

Schlecht ist die Umsetzung durch die Programmierer!

Warum berücksichtigt der Wellengenerator nicht Extrusionen die man auf Bauteilebene noch zusätzlich anbringt?

Warum werden Querbohrungen und / oder Radien usw. nicht berücksichtigt?

Das wäre nicht besonders schwer das zu berücksichtigen.....

Gruß Wolfgang

[Diese Nachricht wurde von Orlando am 16. Sep. 2011 editiert.]

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Leo Laimer
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IV bis 2019

erstellt am: 16. Sep. 2011 09:00    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Orlando 10 Unities + Antwort hilfreich

Solche komplexere Wellen hatte ich noch selten bisher, einmal hab ich das über FEM gemacht, hat funktioniert, da kams aber vor Allem auf Steifigkeit drauf an.
Und ja, es ist nicht nur lästig, sondern höchst gefährlich wenn der WG einfach was nicht berücksichtigt, und Ergebnisse liefert die dann nicht stimmen. Zumindest eine Fehlermeldung müsste kommen (wo doch IV sonst auch wegen jedem Pappenschas reichlichst Meldungen liefert).
Aber der WG kommt aus einer anderen Welt, da bin ich auch schon mal drübergestolpert, dass ein dezent erröteter Dialogfeldrahmen eine ernste Warnung vor nicht-Funktion sein soll (Kettengenerator).
------------------
mfg - Leo

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Charly Setter
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Der vernünftige Mensch paßt sich der Welt an;
der unvernünftige besteht auf dem Versuch, die Welt sich anzupassen.<P>Deshalb hängt aller Fortschritt vom unvernünftigen Menschen ab.
(George Bernard Shaw)

erstellt am: 16. Sep. 2011 09:44    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Orlando 10 Unities + Antwort hilfreich

Moin Wolfgang

Schau Dir mal die Berechnung im Bereich von Paßfedernuten an. Dort wird IMHOIn my humble oppinion (Meiner Meinung nach) auch ein Ersatzquerschnitt angesetzt, der den "unverletzten" Testquerschnitt der Welle berücksichtigt.

Dort wird also auch mit einer Reduzierung des Wellendurchmessers gerechnet, zumindest für Torsions- und Biegebelastung.

Das gibt sicher zu hohe Spannungswerte, liegt aber auf der sicheren Seite. Zusätzlich muß dann noch ein Ansatz für Kerbwirkung berücksichtigt werden.

Insofern ist der Ansatz schon richtig. Die Berechnungen aus dem Designassi sind hier einfach nicht brauchbar.

CUSee You

------------------
Der vernünftige Mensch paßt sich der Welt an;
der unvernünftige besteht auf dem Versuch, die Welt sich anzupassen.

Deshalb hängt aller Fortschritt vom unvernünftigen Menschen ab.
(George Bernard Shaw)

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loop29
Mitglied



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Factory Design Suite Ultimate 2012,
Dell T3600, 16 Gbyte, Quadro 4000
Dell M6800, 32 Gbyte, Quadro K5100M

erstellt am: 16. Sep. 2011 23:02    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Orlando 10 Unities + Antwort hilfreich

Hallo Orlando,

wenn Du möchtest, kann ich Deine Welle mit der FE Analyse berechnen mit tatsächlichem Querschnitt und Ersatzquerschnitt und überprüfen ob die Werte hinkommen.

Beste Grüße

Falk

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